Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM Biodiversidad y endemismo de MegalobulimusISSN y Systrophia1561-0837 Biodiversidad y endemismo de los caracoles terrestres Megalobulimus y Systrophia en la Amazonia occidental Biodiversity and endemism of the western Amazonia land snails Megalobulimus and Systrophia Rina Ramírez 1, 2, Víctor Borda 1, 2, Pedro Romero 1, 2, Jorge Ramirez 1, 2, Carlos Congrains 1, 2, Jenny Chirinos 1, 2, Pablo Ramírez 3, Luz Elena Velásquez 4, Kember Mejía 5 Resumen 1 Museo de Historia Natural, Uni- versidad Nacional Mayor de San En este trabajo realizamos un estudio biogeográfico de dos géneros de caracoles terrestres amazónicos, Marcos. Apartado 14-0434, Lima- 14, Perú. Megalobulimus (Strophocheilidae) y Systrophia (Scolodontidae). Se utilizaron individuos colectados en diversas 2 Laboratorio de Sistemática Mole- localidades de la Amazonia peruana así como información bibliográfica. Se utilizaron los marcadores molecu- cular y Filogeografía, Facultad de lares 5.8S-ITS2-28S rRNA y 16S rRNA para reconstruir filogenias y obtener hipótesis sobre las relaciones Ciencias Biológicas, Universidad evolutivas entre los géneros amazónicos y otras especies de distribución global. La filogenia nuclear permitió Nacional Mayor de San Marcos, Av. Venezuela s/n, Lima-1, Perú. determinar la posición evolutiva de ambos géneros y la filogenia mitocondrial permitió la diferenciación de las especies a nivel intragenérico. Megalobulimus formó parte del clado no-achatinoideo en la filogenia de 3 Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología, Facultad los gastrópodos Stylommatophora, como lo esperado, pero no pudo ser demostrada su cercanía a la familia de Ciencias Biológicas, Universidad Acavidae, mientras que Systrophia quedó fuera de los dos clados establecidos, formando uno basal dentro Nacional Mayor de San Marcos. de los Stylommatophora. El gen mitocondrial 16S rRNA permitió diferenciar a las especies de Megalobulimus, 4 Programa de Estudio y Control de actuando como código de barras de ADN de estos caracoles comestibles. El análisis de distribución geográfica Enfermedades Tropicales/PECET, Universidad de Antioquia, Calle 62 reveló varios endemismos para la Amazonia peruana para especies de ambos géneros, resaltando las unidades N° 52 - 59, Sede de investigación biogeográficas de Chanchamayo e Inambari. Universitaria (SIU), Laboratorio 730, Medellín, Colombia. Palabras claves. 16S rRNA, ITS, sistemática molecular, código de barras de ADN, endemismos 5 IIAP: Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana, Apartado Abstract 784, Iquitos, Perú. E-mail Rina Ramírez: In this work we performed a biogeographic study of two genera of Amazonian land snails, Megalobulimus [email protected] (Strophocheilidae) and Systrophia (Scolodontidae). We used samples from different regions of the Peruvian Amazon, as well as bibliographic information. We analyzed both nuclear (5.8S-ITS2-28S rRNA) and mitochondrial Presentado: 20/11/2011 (16S rRNA) genes to reconstruct phylogenies and obtain hypotheses concerning the evolutionary relationships Aceptado: 16/07/2012 among Amazonian genera and other species with global distribution. The nuclear phylogeny allowed us to de- Publicado online: 01/10/2012 termine the evolutionary position of both genera, and the mitochondrial phylogeny permitted the differentiation of species at the intrageneric level. We found that Megalobulimus clustered with the non-achatinoid clade within Stylommatophora, as expected, but its relationship to family Acavidae could not be demonstrated. Systrophia did not cluster with any of the two established clades, but formed a basal one within Stylommatophora. The mitochondrial gene 16S rRNA allowed us to differentiate Megalobulimus species, and performed well for DNA barcoding of these edible snails. Biogeographical analysis revealed several endemic species in the Peruvian Amazon within both genera, highlighting the Chanchamayo and Inambari biogeographic units. Keywords. 16S rRNA, ITS, molecular systematics, DNA barcode, endemism. Introducción jeanni 1965; Ramírez & Cáceres 1991; Borda et al. 2010), son América del Sur alberga la mayor biodiversidad del mundo, utilizados como alimento en Perú (Castro et al. 1976; Ramírez aunque aún no se conocen todas sus especies que la componen, & Cáceres 1991) y Ecuador (Bequaert 1948). Los Systrophia en especial las de la Amazonia (Vieira et al. 2008). En este con- constituyen los moluscos más representativos de los bosques de tinente existen grandes áreas de endemismos como la cuenca la Amazonia occidental; y especies como S. helicycloides (Fig. 2) amazónica occidental, las vertientes boscosas de los Andes y el han permitido desarrollar estudios filogeográficos que han de- bosque atlántico de Brasil (Moritz et al. 2000), que están expe- mostrando los efectos históricos de la dinámica de la Amazonia rimentando una acelerada pérdida de hábitats, por lo que son (Romero 2010). conocidas también como “hotspots” (Myers 1988; Myers et al. El interés creciente por las propiedades regeneradoras o 2000). Los moluscos son uno de los componentes conspicuos rejuvenecedoras de la piel atribuidas a los caracoles terrestres de esa biodiversidad, el segundo phylum con mayor número (Abad 1996; Wang et al. 2010) ha propiciado extracciones de especies animales (Ponder & Lindberg 2008), pero al mis- indiscriminadas para su comercialización informal. Poco es lo mo tiempo con muy pocos estudios en la Amazonia (Bruggen que se ha logrado en el cultivo de especies nativas (Campoverde 1995). Entre los más estudiados estan los géneros Megalobulimus 1992; Rengifo et al. 2004), a diferencia de lo que sucede con el (Fam. Strophocheilidae) y Systrophia (Fam. Scolodontidae); el introducido caracol europeo Helix aspersa que se ha convertido primero alberga caracoles comestibles y la especie de mayor en plaga de cultivos principalmente de la costa de Perú. tamaño en América, M. popelairianus (163 mm) (Bequaert 1948), y Systrophia tiene conchas aplanadas de no más de 25.5 En la actualidad se sabe que no sólo la diversidad de especies, mm (Ramírez 1993). Ambas familias son endémicas de América sino que la diversidad genética juega un papel muy importante del Sur (Parodiz 1982) y los géneros mencionados están bien en la biodiversidad (Primack & Rodríguez 2001). Estudios en representados en la Amazonia occidental. Los Megalobulimus genómica están resolviendo una serie de incógnitas que permiten (Fig. 1) son conocidos en el Perú como “congompes” (Douro- un mejor aprovechamiento de la biodiversidad al emplear se- Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012) 59 Ramírez et al. cuencias de ADN como “código de barras” (Hebert et al. 2003a, marcadores específicos en el genoma mitocondrial de caracoles b); en torno a esta idea central se ha formado un consorcio a nivel terrestres nativos puede proveernos de un sello de garantía para mundial (CBOL) que promueve “un estándar global para iden- nuestras especies y sus poblaciones con lo que no sólo podamos tificar especimenes biológicos”. Con esta iniciativa, las especies salvaguardar nuestros recursos sino también explotarlos adecua- quedarán mejor referenciadas, añadiendo nuevas oportunidades damente (Tundisi & Matsumura-Tundisi 2008). económicas con especies promisorias para el biocomercio como En este trabajo haremos un análisis biogeográfico, con especial las correspondientes al género Megalobulimus. El estudio de referencia a la Amazonia occidental, de dos grupos endémicos Figura 1. Conchas de Megalobulimus spp. procedentes de Perú (A-F, H-J) y Colombia (G.). (A) M. capillaceus (Dpto. San Martín). (B) M. separabilis (Dpto. Huánuco). (C) M. leucostoma (Dpto. Cusco). (D) M. carrikeri (Dpto. Junín). (E) M. huascari (Dpto. Junín). (F) M. lichtensteini (Dpto. Amazonas). (G) M. oblongus (Dpto. Caldas, Colombia). (H) M. maximus (Dpto. Madre de Dios). (I) M. thammianus (Dpto. Junín). (J) M. popelairianus (Dpto. Madre de Dios). 60 Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012) Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia de América del Sur, los caracoles terrestres de los géneros Me- galobulimus (Strophocheilidae) y Systrophia (Scolodontidae), enfatizando el análisis molecular, así como un comentario sobre el uso de “congompes”. Material y métodos Material biológico.- El material usado para el análisis mo- lecular de Megalobulimus spp. (Fig. 1) fue colectado en varias localidades de la Amazonia peruana, así como en mercados de abastos de Tarapoto y Juanjui (Dpto. San Martín) e Iquitos (Dpto. Loreto: Mercado Belén), y el de Systrophia helicycloides (Fig. 2) en el Dpto. Madre de Dios (Tab. 1). Los especimenes fueron conservados en etanol 96% y depositados en el Depar- tamento de Malacología y Carcinología del Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Extracción, amplificación y secuenciamiento de ADN.- El ADN total fue aislado de músculo del pie de caracoles preservados en etanol usando una modificación del método de CTAB (Doyle & Doyle 1987; Ramírez 2004). Un segmento variable del gen mitocondrial 16S rRNA fue amplificado por PCR usando primers y protocolos descritos por Ramírez (2004). Figura 2. Concha de Systrophia helicycloides, familia Scolodontidae (Perú, Dpto. Madre de Dios). Vista: (A) apical, (B) umbilical y (C) Para el marcador nuclear se usaron los primers LSU1 y LSU3 Vista apertural. de Wade y Morgan (2000), para amplificar la región 3´ del gen 5.8S rRNA (aprox. 80pb), el ITS-2 completo y la región 5’ del gen 28S rRNA (aprox.